BALON CU AER CALD: ISTORIE, CARACTERISTICI, PIESE, CUM FUNCȚIONEAZĂ - FIZIC - 2025

Un balon cu aer cald este o navă aeriană care permite ridicarea încărcăturii și oamenilor prin aer și care funcționează după principiul flotabilității. Nu necesită aripi sau lame sau motor pentru a se ridica. Este suficient ca într-un sac, balon sau balon, să fie închis un gaz mai ușor decât aerul din jur.

Acest gaz este de obicei aer cald, deoarece este mai ușor decât aerul rece din jur îi permite să urce sau să plutească. Atașat la balon se află un coș sau o cabină în care sunt amplasate mărfuri și / sau pasageri.

Baloane cu aer cald. Sursa: pixabay

În general, baloanele cu aer cald nu au niciun tip de propulsor, astfel încât direcția de zbor este determinată de vânt, deși majoritatea baloanelor cu aer cald au un sistem care permite controlul înălțimii.

Istoria balonului cu aer cald

Creditul pentru invenția balonului cu aer cald aparține fraților Montglofier, Joseph - Michel și Jacques - Étienne, care l-au arătat public la 4 iunie 1783 în Franța, deși primele lor modele au fost făcute cu un an mai devreme.

Joseph și Etienne visaseră să zboare de multă vreme, dar nu găsiseră nicio cale.

Inspirația a apărut când Iosif și-a ținut tricoul de gâtul în aerul fierbinte care se ridica prin șemineu și și-a dat seama că acest aer îl poate ridica. Au înțeles că aerul cald este mai ușor decât aerul rece și de aceea plutește.

Așa că sarcina de îndeplinit a fost de a închide acel aer într-o pungă suficient de mare pentru a ridica o sarcină. Evident, cu cât sarcina este mai mare, cu atât este mai mare volumul pungii care ar conține aerul fierbinte.

În septembrie 1782 au construit un balon cu o capacitate de un metru cub, pe care le-au umplut cu aer cald, care a reușit să se ridice până la treizeci de metri înălțime. Până în luna decembrie, au construit unul de o capacitate mai mare, trei metri cubi, cu care și-au continuat experimentele.

În aprilie 1783, au reușit să ridice un balon cu diametrul de 10 metri la o înălțime de 365 de metri, cu un volum de 850 de metri cubi. În iunie din același an, au făcut o demonstrație publică a invenției.

Demonstrația dinaintea regelui Ludovic al XVI-lea

Marea manifestație a avut loc în septembrie 1783 la Versailles, înaintea privirii regelui Ludovic al XVI-lea, a reginei Marie Antoinette, a întregii curți franceze și a unei audiențe de 130.000 de oameni, care au fost nedumerați de manifestație.

La bordul coșului cu baloane de la Versailles din septembrie 1783 se aflau un cocoș, oaie și o rață. O lună mai târziu, a avut loc primul zbor uman într-un balon cu aer cald.

Primul om care s-a abătut prin cer cu un balon cu aer cald a fost Jean-François Pilâtre de Rozier (octombrie 1783). Din păcate, doi ani mai târziu, Jean-François și un însoțitor au murit într-un accident de balon cu aer cald.

O altă etapă istorică apare în 1792, când balonul cu aer cald este folosit pentru prima dată în scopuri militare. Demonstrația Colegiului Regal de Artilerie din Segovia a fost făcută în prezența regelui Carlos al IV-lea al Spaniei.

În octombrie 1797, André Jacques Garnerin a făcut prima parașută să sară dintr-un balon cu aer cald care zbura prin cerul parizian.

caracteristici

Principalele caracteristici caracteristice ale unui balon cu aer cald sunt:

- Nu se poate spune că este un dispozitiv care zboară, ci este un dispozitiv plutitor.

- Sunt necesare condiții adecvate de curgere a aerului pentru a garanta flotabilitatea și siguranța.

- Are o înveliș sau balon din țesătură puternică și ușoară, care se umple cu aer cald.

- Aerul care umple plicul este încălzit de arzătoarele cu gaz.

- Marfă și echipaj se duc într-un coș care atârnă de balon și este confecționat din materiale ușoare.

Piese ale balonului cu aer cald

Cele trei părți principale ale unui balon cu aer cald sunt:

- Plicul.

- Arzătoarele.

-Cestul sau coșul.

Plicul sau lumânarea are o formă voluminoasă sau balonată, este confecționată din benzi din țesătură ușoară și impermeabilă care sunt cusute pentru a da forma sferică.

În prezent, țesăturile și firele utilizate pentru confecționarea ambalajului sunt confecționate din fibre de nailon sau poliester, dar trebuie menționat că aceste fibre nu existau când au apărut primele baloane cu aer cald. Fibra de nylon a fost inventată în 1938 și poliester în 1946. Învelirea primelor baloane a fost realizată din mătase sau hârtie.

Funcția lumânării sau a plicului este de a stoca aerul cald și de a garanta flotabilitatea balonului cu aer cald. În ciuda faptului că țesătura este rezistentă, este necesară amplasarea benzilor de armare longitudinale și transversale la efectuarea navigării.

Partea superioară a velei are o clapetă sau clapetă, cunoscută sub numele de parașută, care este acționată de o frânghie care atunci când este trasă de pilot permite evacuarea aerului fierbinte, astfel încât ridicarea sau înălțimea să poată fi controlată.

Arzătoare și combustibil

În partea exterioară superioară a velei, există funii care sunt fixate la capătul centurilor de încărcare și ajută la umflarea și deflația velei.

Arzătoarele sunt orientate astfel încât focul să fie orientat către intrarea sau gura garniturii.

Combustibilul utilizat pentru încălzirea aerului și umplerea plicului este propan. Rezervoarele de propan care servesc la umplerea balonului de aer la început rămân pe pământ. La bord pot exista și altele mai mici pe care le-am putea numi rezervoare de întreținere.

Coșul sau coșul balonului cu aer cald este încă din răchită. S-au încercat alte materiale ușoare și rezistente, dar răchita are încă patru caracteristici principale: este ieftină, ușoară, rezistentă și absoarbe impacturile debarcării.

Pardoseala coșului este din placaj și are cabluri de oțel care îl înconjoară vertical și longitudinal pentru a fi agățate pe benzile de armare ale lumânării și pe suporturile arzătorului.

Echipament modern

În afară de acest echipament de bază, membrii echipajului balon au în prezent câteva instrumente de zbor, cum ar fi:

- Altimetru.

- Termometru.

- Busola

- Extinctoare.

- GPS.

- Echipamente radio.

Funcționarea

Înainte de a acționa un balon, trebuie să se țină seama de toate preparatele, incluzând și nu în ultimul rând alegerea locului potrivit pentru zbor.

În această alegere, trebuie să se țină cont de faptul că locul nu are turnuri sau cabluri de înaltă tensiune, direcția și viteza vântului și spre ce zonă va fi direcționat balonul.

Pentru a umfla balonul sau lumânarea, acesta este așezat pe sol și umplut cu aer fierbinte cu ajutorul unui ventilator. Procesul detaliat de inflație este următorul:

- Navigația este întinsă desfășurând-o pe orizontală folosind centurile de încărcare de pe ambele părți ale acesteia. Această operație necesită cel puțin două persoane.

Balon cu aer cald. Sursa: pixabay

- Este foarte important să verificați dacă închiderile sau dispozitivele de fixare Velcro ale parașutei sau valvul coroanei sunt sigilate astfel încât aerul fierbinte să nu scape în timpul umplerii balonului.

- Lumânarea este umplută cu ajutorul fanilor care, dacă sunt suficient de puternici, umflă balonul. Apoi arzatoarele sunt aprinse pentru a introduce mai mult aer fierbinte pentru a completa umplerea lumânării.

- Cu lumânarea larg deschisă și susținută de cel puțin două persoane, arzătoarele sunt direcționate spre interiorul balonului și se aprind pentru intervale scurte până când balonul se ridică și strânge cablurile și frânghiile care îl țin la coș. Coșul trebuie să fie ancorat la sol pentru a evita ridicarea nedorită.

- Odată umplut cu aer cald, lumânarea se ridică, indicând că balonul este gata de utilizare. Balonul trebuie să fie fixat la sol pentru a nu se ridica necontrolat.

Cum să manevrezi balonul?

Când legăturile sunt eliberate, balonul se ridică. Direcția sa este determinată de curenții de aer. Dar la diferite înălțimi, acești curenți pot avea direcții diferite, astfel încât prin controlul înălțimii este posibil să alegeți și direcția zborului.

Când doriți să urcați sau doriți să mențineți înălțimea, arzătoarele sunt activate, dar pentru a coborî sunt dezactivate astfel încât aerul din interiorul balonului să se răcească și să devină mai greu, deci începe să coboare.

Dacă se observă că coborârea este foarte rapidă, arzătoarele trebuie din nou activate pentru a reduce viteza de coborâre.

Este foarte important ca odată ce coșul să atingă solul, pasagerii să rămână în coș, până când este complet legat de sol. În caz contrar, balonul poate începe să se ridice din nou și să provoace o neplăcere nedorită.

Tipuri de baloane cu aer cald

Baloanele cu aer cald pot fi clasificate în mai multe tipuri, în funcție de caracteristicile lor, cum ar fi dacă au un tip de sistem de direcție.

-Baloanele cu aer cald fără aeronave

Le lipsește un sistem de propulsie, astfel încât deplasarea lor în distanță și direcție este determinată de curenții de aer atmosferici.

Acestea au o pungă mare sau o lumânare care reține aerul care încălzește un arzător situat la intrarea de jos sau la gura lumânării, care direcționează aerul cald în interior.

În acest tip de balon echipajul și pasagerii se duc într-un coș care este atașat la vele prin cabluri și curele.

Manevrele sunt limitate la controlul ascensiunii și coborârii. Cu toate acestea, la diferite înălțimi, curenții de aer se pot orienta în direcții diferite, ceea ce oferă acestor tipuri de baloane cu aer cald o anumită marjă de direcționalitate.

-Aeronave aerostatice aeronave

Uneori, ele sunt cunoscute cu numele de aeronave sau în germană zeppelin. Principala caracteristică este că au un motor cu elice care le permite să decidă și să mențină direcția de zbor chiar și împotriva vântului.

În general, balonul sau lumânarea este închisă și este umplută cu un gaz mai ușor decât aerul, cum ar fi hidrogenul sau heliul. Hidrogenul este foarte inflamabil, în timp ce heliul, fiind un gaz nobil, nu are riscul de a arde foc sau de a exploda. În aeronave, înălțimea balonului este relativ constantă.

-Baloane cu aer cald amestecat

Sunt cele care au o porție de gaz ușor, cum ar fi heliul, închise în baloane care luminează greutatea totală, dar au și lumânarea care este umplută cu aer cald din arzătoare. Pot avea sau nu un sistem de propulsie.

-Baloane echipate și fără echipaj

O altă clasificare posibilă a baloanelor este dacă au membri ai echipajului sau nu.

Baloane cu aer cald fără echipaj

În general, sunt utilizate în scopuri publicitare la expoziții comerciale și alte evenimente. Rămân legați la o înălțime constantă. Aceste tipuri de baloane folosesc gaz în loc de aer cald.

Printre baloanele fără pilot se numără baloanele meteorologice, care sunt în continuă ascensiune și trimit date la sol prin semnale radio. Aceste date sunt înălțimea, temperatura, viteza și direcția vântului, presiunea atmosferică și alte date de interes.

Baloane cu aer cald echipat

Aceștia necesită un membru al echipajului și sunt în general cu aer cald. Acest tip de balon este folosit de fanii zborului, dar poate avea și scopuri comerciale și turistice. Există, de asemenea, competiții în care sunt stabilite punctele de plecare și de finalizare și se evaluează capacitatea echipajului de a atinge obiectivele propuse.

Cum se face un balon cu aer cald de casă

Iată care sunt pașii de bază pentru construirea unui balon de aer cald de casă care se încinge efectiv.

Acest tip de balon este, de asemenea, comercializat sub denumirea de baloane de dorință, deoarece o dorință se face de obicei atunci când se ridică.

materiale

- O pungă mare din cele folosite la gunoi, căutând să fie din plastic subțire, nu din cele ultra puternice, care sunt confecționate din plastic mai gros.

- O pereche de fire subțiri, dar rigid. Sârmă folosită în construcții poate fi utilizată. Firele umerașelor de haine sunt foarte groase și grele (nu sunt potrivite pentru experiment)

- Sârmă subțire de cupru sau cele utilizate pentru aranjarea florilor.

- O bilă de bumbac sau hârtie igienică sau igienică.

- Alcool pentru a arde.

- O brichetă cu alcool.

- Patru bucăți de bandă conductă.

Proces

- Deschideți geanta, pentru a putea fi luate măsurători ale gurii deschise a sacului.

- Odată ce avem măsurătorile, tăiem două fire care vor fi unite pentru a forma o cruce, al cărei scop este să menținem capătul inferior al pungii larg deschis. Capetele acestor fire trebuie să fie îndoite cu o lungime de aproximativ 1 cm.

- Pentru a se alătura crucii folosim sârma subțire de cupru. De asemenea, la intersecția celor două fire fixăm bilă de bumbac sau hârtie igienică pe care o impregnăm cu alcool arzător.

- Fixăm crucea la capătul deschis al pungii, astfel încât să fie larg deschisă.

- Apoi ținem geanta în partea de sus, astfel încât să ia forma unui balon.

- Pentru a încălzi aerul din interiorul pungii, la început este așezat pe pământ un arzător de alcool, ceea ce va face ca aerul fierbinte să intre în pungă și să înlocuiască aerul rece.

- Când se observă că punga este umflată bine, bila de bumbac sau hârtie de la bază în formă de cruce este pornită și balonul este eliberat imediat ce ne dăm seama că vrea să se ridice.

Referințe

1. Briceño, G. Balon cu aer cald. Recuperat de la: euston96.com
2. Cum se face un balon cu aer cald de casă. Recuperat de la: Espaciociencia.com.
3. Descrierea unui balon. Recuperat din: ballooning.es
4. Zborul cu balon cu aer cald. Recuperat de la: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Balon cu aer cald. Recuperat de la: wikipedia.com/es